JP6007426B2 - 清酒の製造方法 - Google Patents
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Description
SEQ ID NO:19に示す塩基配列のリバースプライマーとを用い、前記酵
母のアルギナーゼ遺伝子をPCR法により核酸増幅し、この増幅断片を制限酵素B
stXIで処理後、アガロースゲル電気泳動し、この電気泳動パターンの相違で酵
母の同一性を判別する。
SEQ ID NO:21に示す塩基配列のリバースプライマーとを用い、前記酵
母のアルギナーゼ遺伝子をPCR法により核酸増幅し、この増幅断片を制限酵素C
viKI−1で処理後、アガロースゲル電気泳動し、この電気泳動パターンの相違
で酵母の同一性を判別する。
SEQ ID NO:19に示す塩基配列のリバースプライマーとを用い、前記酵
母のアルギナーゼ遺伝子をPCR法により核酸増幅し、この増幅断片を制限酵素B
siHKAIで処理後、アガロースゲル電気泳動し、この電気泳動パターンの相違
で酵母の同一性を判別する。
SEQ ID NO:21に示す塩基配列のリバースプライマーとを用い、前記酵
母のアルギナーゼ遺伝子をPCR法により核酸増幅し、この増幅断片を制限酵素B
slIで処理後、アガロースゲル電気泳動し、この電気泳動パターンの相違で酵母
の同一性を判別する。
SEQ ID NO:23に示す塩基配列のリバースプライマーとを用い、前記酵
母のアルギナーゼ遺伝子をPCR法により核酸増幅し、この増幅断片を制限酵素B
slIで処理後、アガロースゲル電気泳動し、この電気泳動パターンの相違で酵母
の同一性を判別する。
1−1 実験方法
(1)使用酵母及び培地
使用した酵母は、新潟県醸造試験場が保有する新潟清酒酵母G74NF株、G9
株である。培地は、CAO平板培地(0.17%イーストニトロゲンベース w/o a
mino acid and ammonium sulfate(Difco社)、20ppmカナバニン(Sigma社)
、1mMアルギニン塩酸塩、5mMオルニチン塩酸塩、2%グルコース、2%寒天
)、アルギニン平板培地(0.17%イーストニトロゲンベース w/o amino acid
and ammonium sulfate(Difco社)、5mMアルギニン塩酸塩、2%グルコース、
2%寒天)、オルニチン平板培地(0.17%イーストニトロゲンベース w/o ami
no acid and ammonium sulfate(Difco社)、5mMオルニチン塩酸塩、2%グル
コース、2%寒天)、YPD液体培地(1%酵母エキス、2%ポリペプトン、2%
グルコース)を使用した。
(a)自然変異による取得
北本らの方法(北本ら, J. Brew. Soc. Japan, Vol.87, p.598-601, 1992)
によりアルギナーゼ欠損株を選抜した。詳細には、G74NF株およびG9株
の夫々をYPD液体培地5mLに植菌し、30℃で3日間の静置培養させた後
、変異処理せず直接CAO平板培地に塗布し、30℃で14日間培養し、出現
したコロニーを釣菌し、アルギニン平板培地とオルニチン平板培地との双方に
夫々塗布し、アルギニン平板培地で生育できず、オルニチン平板培地で生育で
きるものをアルギナーゼ欠損株の候補として選抜し、更に、この選抜候補株を
再度CAO平板培地を用いてシングルコロニー単離を行って、アルギナーゼ欠
損株を得た。
G74NF株をYPD液体培地5mLに植菌し、30℃で3日間の静置培養
させた後、G74NF株を小田等の方法(小田ら,"醸造用酵母からのリジン要
求性変異株の単離",J. Brew. Soc. Japan, Vol.83, p.614-617, 1988)によっ
て、エチルメタンスルホネート(EMS)(Sigma社)による変異処理を行い
、前項(a)と同様な方法によって、CAO平板培地からアルギナーゼ欠損株
を得た。
G74NF株およびG9株の夫々をCAO平板培地に塗布し、比較的大きなコロニ
ーを釣菌し、アルギニン平板培地で生育できず、オルニチン平板培地で生育できるも
のを夫々選抜した。
株を検定し、アルギニン平板培地で生育できず、オルニチン平板培地で生育できる株
、アルギナーゼ欠損株を1株(以下、この株をG74NFarg1株と表記する。)
得た。同様にG9株よりCAO平板培地で生育した160株を検定し、アルギナーゼ
欠損株を2株(以下、この株を夫々G9arg1、G9arg32株と表記する。)
得た。
検定し、アルギニン平板培地で生育せず、オルニチン平板培地で生育できる株、アル
ギナーゼ欠損株を6株(以下、G74NF2〜7株と表記する。)得た。
2−1 実験方法
(1)酵母ゲノムDNAの抽出
G74NF株、G9株および実験1で取得したG74NFarg1〜7、G9a
rg1、G9arg32株をYPD液体培地5mLに植菌し、30℃で2日間の静
置培養した後、培養液を遠心分離して得られた菌体から、酵母用DNA抽出精製キ
ットである、Genとるくん(酵母用)(タカラバイオ(株))を用いてゲノムD
NAを抽出した。抽出したゲノムDNAは、3ng/μLの濃度になるようにTE
緩衝液(10mM Tris−HCl,1mM EDTA,pH8.0,(株)ニッ
ポンジーン)に溶解し、−20℃で保存した。
各酵母の塩基配列解析はクローニングシーケンス法またはダイレクトシーケンス
法により行った。
PCR法に用いる試薬には、EmeraldAmp PCR Master Mix(タカラバイオ(
株))を使用した。また、このPCR法に使用するフォワードプライマー及び
リバースプライマーとして、前出の表2に示した、SEQ ID NO:14
のCAR1−4F及びSEQ ID NO:15のCAR1−12Rからなる
プライマーセット、並びに、SEQ ID NO:16のCAR1−14F及
びSEQ ID NO:17のCAR1−3Rからなるプライマーセットを用
いてCAR1を増幅した。
クラー(TAKARA PCR Thermal cycler MP, 宝酒造(株))を用いて、98℃で
1分間熱変性させた後、98℃ 10秒間・55℃ 30秒間・72℃ 1分間
を1サイクルの温度プロファイルとして30サイクルのサイクリング条件でP
CR反応を行った。
し、精製したDNA断片を、DNA Ligation kit Ver.2.1(タカラバイオ(株)
)を用いてプラスミドベクター pT7 Blue T-vector(Novagen社)に挿入した
。このDNA断片が挿入されたプラスミドは、大腸菌(E.coli, DH5α株)を
用いて常法によりクローニングし、クローニングしたプラスミドを、Wizard
Plus SV minipreps(Promega社)を用いて精製した。精製したプラスミドは
、BigDye Terminator Ver.3.1(Applied Biosystems社)を用いてDNAシー
ケンス反応に供し、Applied Biosystems 3130xlジェネティックアナライザ(
Applied Biosystems 社)によって塩基配列を決定した。
PCR法によるCAR1の増幅は、前項(a)と同様に行った。得られたP
CR産物を、2%アガロースゲル(SeaKem GTG Agarose, Lonza社)上で10
0V、40分間かけて電気泳動し、ゲルレッド(Biotium社)で染色した後、
紫外線の照射下でDNA断片を含むアガロースゲルを切り出した。得られたゲ
ルからQIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN社)を用いてPCR産物を抽出
した後、BigDye Terminator Ver.3.1(Applied Biosystems社)を用いてDN
Aシーケンス反応に供し、Applied Biosystems 3730xl ジェネティックアナラ
イザ(Applied Biosystems社)によって塩基配列を決定した。
シーケンスにより得られたG74NF株、G9株、G74NFarg1〜7株、G
9arg1株及びG9arg32株と、Sake Yeast Genome Database (http://nribf
1.nrib.go.jp/SYGD/)で公開されている、きょうかい7号(K7株)のCAR1(SYG
D ID:e8011600201, Systematic Name:K7_YPL111W)の配列と比較した。
びG9株は同一の塩基配列であった。一方、G74NFarg1株は、K7株及びG
74NF株と比較した結果、1個所の2bpの欠失変異があり、G74NFarg2
〜7株は、夫々の株で異なる1個所の1塩基置換が確認された。また、G9arg1
株はK7株及びG9株と比較した結果、1個所の1塩基置換があり、G9arg32
株は1個所の2bpの欠失変異が確認された。
20位の塩基配列AGAGからAGが欠失した変異、G9arg32ではCAR1の
834位から839位の塩基配列GAGAGAからGAが欠失した変異が確認され、
CAR1の塩基配列内の反復配列部位に、マイクロサテライト配列でみられるスリッ
プ変異(例えば、特開2009−219451号公報、特表2010−521156
号公報、Agrafioti I., Nucleic Acids Res., Vol.35(Database issue), D71-D75, 2
007)様の欠失が生ずることが示された。
の変異は、特定の塩基配列部位に依存するものではなく、変異部位や変異の種類に多
様性があり、例えば、本実験で得られたような1塩基置換がCAR1に発生した場合
、置換パターンは約1000パターン存在することになる。複数置換が生じた場合に
は更に多様なCAR1の変異なパターンを有するアルギナーゼ欠損酵母が得られる
ことになる。
3−1 実験方法
(1)使用酵母及び培地
判別に使用した酵母として、G74NF株と、実験1で取得したG74NFar
g1〜4株を選抜して使用した。
各酵母からのゲノムDNAの抽出は、実験2と同様な方法で行った。
調製した酵母ゲノムDNA試料を鋳型として用い、PCR法による酵母のCAR
1由来のDNAの増幅を行った。このPCR反応には、表5に示す、各菌株に対応
したフォワードプライマーとリバースプライマーとを組み合わせたプライマーセッ
トを用いた。各プライマーの配列は前出の表2と同じである。
CR反応液を表6〜9に示した組成で調製し、サーマルサイクラー(TKARA PCR Th
ermal cycler MP, 宝酒造(株))を用いて、98℃で1分間熱変性させた後、9
8 ℃10秒間・58℃ 30秒間・72℃ 30秒間を1サイクルの温度プロファ
イルとして30サイクルのサイクリング条件で反応させた。
,1mM EDTA,pH8.0,(株)ニッポンジーン)でスピンカラムよりPCR
産物を溶出した。精製したPCR産物を表10〜13に示す反応液条件によって制
限酵素処理を行った後、QIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN社)で精製した。
を2.5%アガロースゲル(Agalose XP,(株)ニッポンジーン)上で100V,
30分間かけて電気泳動し、ゲルレッド(Biotium社)で染色した後、紫外線の照
射下でDNA断片を検出した。
各アルギナーゼ欠損酵母の判別結果を図4〜7に示した。これらの図に示されるよ
うに、G74NFarg1〜4株ではCAR1の変異によって、各制限酵素により得
られるDNA断片のパターンが、G74NF株と異なる結果となった。
幅産物を上記の制限酵素を用いて制限酵素処理し、電気泳動により現れるDNA断片
のパターンを判定することによって、G74NFarg1〜4株のいずれかであるか
を、簡便且つ正確に判定することができた。
s Genome DatabaseのYeast Genome restriction Analysis(http://www.yeastgenome.
org/cgi-bin/PATMATCH/RestrictionMapper)による解析結果Sorted Fragment Size(bp
)の値である。
4−1 実験方法
(1)清酒仕込み
表14に示す仕込配合により3段仕込で清酒の製造を行った。酵母は、G74N
F株とG74NFarg1株を各仕込に使用した。原料米には越淡麗(精米歩合4
0%)を用いた。製麹は酒母麹から留麹を一括して製造し、0℃にて貯蔵したもの
を使用した。酒母は、高温糖化酒母により、一般的な吟醸酒母の育成法に従い、8
日目で使用した。なお、各酒母は、ボーメ6の麹汁培地300mLに1白金耳の菌
体を植菌し、25℃で7日間静置培養したもの2本を夫々酒母に使用した。また、
醪を、添仕込10℃、踊り12.5℃、仲仕込7℃、留仕込6℃で仕込み、以後、
一般的な吟醸酒の仕込方法に従い、最高品温11℃になるように温度管理し、G7
4NF株は醪日数26日、G74NFarg1株は27日まで発酵させた後、藪田
式ろ過圧搾機(藪田産業(株))により上槽して、製成酒を得た。なお、本実施例
において、製成酒とは、上槽直後の未調整の清酒をいう。
醪日数25日目の各醪から清酒製造に使用した酵母の判別を行った。核酸増幅の
PCR反応には、表2に示した、re74NF−1とre74NF−2とを組み合
わせたプライマーセットを用いた。このプライマーセットによる検出系の詳細を図
8に示した。なお、図8に示した制限酵素処理によるDNA断片の塩基数は、Sacc
haromyces Genome DatabaseのYeast Genome restriction Analysis(http://www.ye
astgenome.org/cgi-bin/PATMATCH/RestrictionMapper)による解析結果Sorted Frag
ment Size(bp)の値である。
を使用し、核酸試料として醪をそのまま用いた。PCR反応液を表15に示した組
成に調製し、サーマルサイクラー(TKARA PCR Thermal cycler MP, 宝酒造(株)
)を用いて、99℃で2分間熱変性させた後、98℃ 10秒間・60℃ 15秒間
・68℃ 30秒間を1サイクルの温度プロファイルとして30サイクルのサイク
リング条件で反応させ、得られたPCR産物をQIAquick Gel Extraction Kit(QIAG
EN社)によって精製し、精製後の試料量が40μLになるように、TE緩衝液(10
mM Tris−HCl,1mM EDTA,pH8.0,(株)ニッポンジーン)で
スピンカラムよりPCR産物を溶出した。精製したPCR産物を制限酵素BslI
(New England Biolabs社)で表13に示す反応液条件によって制限酵素処理した
後、QIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN社)で精製した。得られた精製試料を
2.5%アガロースゲル(Agalose XP,(株)ニッポンジーン)上で100V,4
0分間かけて電気泳動し、ゲルレッド(Biotium社)で染色した後、紫外線の照射
下でDNA断片を検出した。
醪日数25日目のG74NF株とg74NFarg1株の各醪中の酵母純度を北
本らの方法(北本ら, J. Brew. Soc. Japan, Vol.87, p.602-607, 1992)により、
測定した。
各製成酒の一般的特性は、国税庁所定分析法(国税庁所定分析法,3清酒,国税
庁訓令第6号別冊,平成19年6月22日,http://www.nta.go.jp/shiraberu/zei
ho-kaishaku/tsutatsu/kobetsu/sonota/070622/01.htm)により測定した。また、
製成酒中の尿素はジアセチルモノオキシム法(DAMO法、Coulombe J. et al.,
Clin. Chem., Vol.9, p.102-108, 1963)により測定した。
各製成酒から核酸試料の抽出を、Hotzelらの方法(Hotzel H. et al, Eur. Foo
d Res. Technol., Vol.209, p.192-196, 1999)を参考に行い、各製成酒200μL
からInvisorb Genomeic DNA kitIII(STRATEC Molecular 社)で清酒中の核酸抽
出液100μLを得た。
った。この判別には、実験3で構築したG74NFarg1核酸を判別する60F
−Car1と60R−CAR1のプライマーセットを用いた検出系を使用した。
し、PCR反応液を表16に示した組成で調製し、サーマルサイクラー(TAKARA P
CR Thermal cycler MP, 宝酒造(株))を用いて、98℃で1分間熱変性させた後
、98℃ 10秒間・58℃ 30秒間・72℃ 30秒間を1サイクルの温度プロ
ファイルとして30サイクルのサイクリング条件で反応を行った。
し、精製後の試料量が40μLになるように、TE緩衝液(10mM Tris−H
Cl,1mM EDTA,pH8.0,(株)ニッポンジーン)でスピンカラムよりP
CR産物を溶出した。精製したPCR産物を制限酵素BstXI(New England Bi
olabs社)で表10に示す条件で、制限酵素処理を行った後、QIAquick Gel Extrac
tion Kit(QIAGEN社)によって精製した。得られた精製試料を2.5% アガロー
スゲル(Agalose XP,(株)ニッポンジーン)上で100V,30分間かけて電気
泳動し、ゲルレッド(Biotium社)で染色した後、紫外線の照射下でDNA断片を
検出した。
(1)清酒醪中の酵母の判別
清酒醪からの核酸増幅による酵母の判別の結果を図9に示す。G74NFarg
1株を使用した醪からはG74NFarg1株由来である118bpのDNA断片
のみがG74NF株を使用した醪からはG74NF株由来である98bpのDNA
のみが検出された。また、各醪の純度判定を培養法によって行ったところ、G74
NFarg1株由来の醪からはアルギナーゼ欠損酵母のみが検出され、G74NF
株の醪からはアルギナーゼ欠損酵母は、全く検出されなかったことから、両者の結
果が一致した。この結果から、本判別法によって清酒醪中の酵母の純度判定が可能
であることが明らかになった。
ye Terminator Ver.3.1(Applied Boisystems社)を用いてDNAシーケンス反応
させ、Applied Biosystems 3170xlジェネティックアナライザ(Applied Biosystem
s社)によって塩基配列決定し、PCR増幅産物が清酒酵母CAR1由来であるこ
とを確認した。
製成酒からの核酸増幅による酵母の判別の結果を図10に示す。G74NFar
g1株を使用した製成酒からはG74NFarg1由来のDNA断片のパターンが
検出され、G74NF株を使用した製成酒からはG74NF由来のDNA断片のパ
ターンが検出された。従って、特定のアルギナーゼ欠損酵母を使用して清酒を製造
し、この清酒から製造に使用した酵母由来のCAR1の変異部位を検出することに
よって、清酒製品間の判別が可能であることがわかった。
rg1株は尿素非生産株であった。従って、G74NFarg1株由来のDNA断
片のパターンは尿素非生産酵母を使用したことを裏付ける指標となる。
ye terminator Ver.3.1(Applied Biosystems社)を用いてDNAシーケンス反応
させ、Applied Biosystems 3170xlジェネリックアナライザ(Applied Biosystems
社)によって塩基配列決定し、PCR増幅産物が清酒酵母CAR1由来であること
を確認した。
5−1 実験方法
(1)酒類製品
判別に用いた製品は、新潟市内の酒販店から購入し、兵庫県神戸市内の酒造メー
カーが製造した清酒(発泡性)(以下、A社製品と表記する。)、新潟県新発田市
の酒造メーカーが製造したリキュール(以下、B社製品と表記する。)、新潟県柏
崎市の酒造メーカーが製造した清酒(以下、C社製品と表記する。)と、実験4で
得られたG74NFarg1を使用した製成酒(新潟県醸造試験場(新潟県新潟市
)で製造。)を用いた。
酒類の判別は、実験4−1(5)と同じ方法で行った。なお、A社製品のみ、製
品をそのまま用いてMightyAmp DNA Polymerase Ver.2(タカラバイオ(株))に
よるPCR法行った。PCR反応液は表18の組成に調製し、このPCR反応液を
用いて、99℃で2分間の熱変性させた後、98℃ 10秒間・60℃ 15秒間・
68℃ 30秒間を1サイクルの温度プロファイルとして30サイクルのサイクリ
ング条件で反応させた。PCR後の操作は実験4−1(5)と同様に行った。
酵母由来のCAR1による酒類製品の判別結果を図11に示した。G74NFar
g1株を用いた製成酒からは、G74NFarg1株由来のDNA断片のパターンが
検出された。一方、A、B、Cの各社の製品からは、G74NFarg1を使用した
製成酒とは異なるDNA断片のパターンが得られた。従って、特定のアルギナーゼ欠
損酵母を使用した酒類を製造し、この清酒から製造に使用した酵母由来のCAR1の
変異部位を検出することによって、産地や製造場の判別が可能となる。
Claims (3)
- 清酒酵母をカナバニン、アルギニン及びオルニチンを含有する選択培地で培養し該清酒酵母のアルギナーゼ遺伝子を変異せしめてアルギナーゼ欠損酵母を得、このアルギナーゼ欠損酵母のアルギナーゼ遺伝子の塩基配列を確知し、この既知となった前記塩基配列に識別情報を関連付け、この識別情報が関連付けられたアルギナーゼ欠損酵母を用いて清酒を製造することを特徴とする清酒の製造方法。
- 請求項1記載の清酒の製造方法であって、前記識別情報は、酵母の種類、選抜時期及び選抜場所の少なくともいずれか一つを含む同一性判別用管理情報と、製造場所、製造時期、製造ロット、製造履歴、製品種別及び製造者の少なくともいずれか一つを含む製造用管理情報のいずれか一方若しくは双方であることを特徴とする清酒の製造方法。
- 請求項1,2いずれか1項に記載の清酒の製造方法であって、前記アルギナーゼ欠損酵母は、変異前のアルギナーゼ遺伝子の塩基配列中に存在する反復数2〜5の4塩基〜10塩基から成る反復配列内の塩基が、2塩基以上欠失若しくは1塩基置換したアルギナーゼ欠損酵母であることを特徴とする清酒の製造方法。
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